GUIA PRÁCTICA DE ENERGÍAS RENOVABLES Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

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1 GUIA PRÁCTICA DE ENERGÍAS RENOVABLES Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

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3 ÍNDICE INTRODUCCIÓN. Las Fuentes de Energía - Que es energía? - Usos de la energía. - Eficiencia energética. CLASIFICACIÓN DE LAS ENERGÍAS - Energías no renovables - Energías renovables SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA Y ANDALUCÍA PROBLEMÁTICA AMBIENTALES. INFLUENCIA SOBRE EL MEDIOAMBIENTE USOS Y APLICACIONES DE LAS ENERGIAS RENOVABLES. AYUDAS. ENLACES DE INTERÉS. BIBLIOGRAFÍA. 3

4 1. INTRODUCCIÓN. Las Fuentes de Energía Para la realización de todas las actividades, tanto de las tareas cotidianas como puede ser ducharse, coger el coche, o cocinar como en las actividades industriales, el hombre utiliza la energía disponible, controlando las fuentes que la producen, usando aquellas de más fácil acceso en función de los recursos existentes y de la forma más económicamente rentable. Qué es energía ENERGIA Capacidad de producir trabajo POTENCIA Consumo instantáneo de energía Uso de la energía Contaminación. Impacto de la producción PROBLEMAS agotamiento de recursos uso eficiente SOLUCIONES ahorro 4

5 De qué hablamos cuando utilizamos la expresión Eficiencia energética? Eficiencia Energética qué es? Adecuada administración de la energía qué beneficios tiene? Para el Medio Ambiente Para la economía El agotamiento de las fuentes de energía no renovables, el ahorro económico o la protección del medio ambiente son algunas de las razones por las que comenzamos a familiarizarnos con el término eficiencia energética. Este término hace referencia a la adecuada administración de la energía y, en consecuencia de su ahorro y de la protección del medio ambiente. La energía es algo que utilizamos a diario y constantemente, pero raramente pensamos en cómo administrarla no sólo para ahorrar dinero, sino también para ayudar al medio ambiente. Y es que debemos pensar que es la propia naturaleza la que más caro pagará todos nuestros derroches energéticos, sobre todo si se considera que tan sólo el 6% de la energía utilizada en España proviene de fuentes renovables. 5

6 Por lo tanto resulta prioritario reducir esta dependencia del petróleo y de combustibles fósiles fuentes no renovables que poco a poco se agotan- y para ello hay dos soluciones: potenciar el uso de las fuentes alternativas y renovables y, lo que es más importante, aprender a usar eficientemente la energía, cuestión de responsabilidad que nos afecta a todos. El ahorro de energía se puede conseguir en cualquiera de las actividades diarias y, además, hoy día hay muchos adelantos tecnológicos orientados a este fin, con muy buenos resultados. 6

7 2. CLASIFICACIÓN DE LAS ENERGÍAS ENERGIAS RENOVABLES: No se agotan. Energía Hidroeléctrica Energía Eólica Energía Solar Biomasa Energía Geotérmica Las energías renovables son formas de energía no consumibles, en particular la energía hidroeléctrica, eólica y solar (tanto térmica como fotovoltaica), la biomasa y la energía geotérmica. Los residuos urbanos y otros residuos orgánicos, aunque consumibles también suelen clasificarse como energías renovables, además se incluyen una serie de tecnologías en vías de experimentación o de demostración de su viabilidad como la energía de las olas, de las mareas y de rocas calientes y secas. ENERGIAS NO RENOVABLES. Si se usan no se puede renovar. Petróleo Gas Natural Carbón Energía Nuclear. Son aquellas fuentes en las cuales el sistema material se agota al transformar su energía en energía útil. Entre ellas destacan los derivadas de los combustibles fósiles (Petróleo, Gas Natural, Carbón) y la derivada del uranio (Nuclear). 7

8 PRINCIPALES ENERGÍAS NO RENOVABLES A. PROCEDENTES DE COMBUSTIBLES FÓSILES VENTAJAS Facilidad de Extracción Tecnología bien desarrollada Además de la fuente de energía en los procesos de separación se proporcionan materias primas para las industria química, médica, etc. INCONVENIENTES No renovable Transporte caro Difícil almacenamiento Provoca graves problemas ambientales: efecto invernadero, lluvia ácida PETROLEO Procede de materia orgánica que había en el mar hace cientos de miles de millones de años. El petróleo se encuentra en el subsuelo a más de 1000 metros de profundidad. El petróleo se agotara en el 2050.Es la fuente de energía más utilizada. A partir de este recurso se puede obtener otros derivados como: -Plásticos y derivados (Industria/Comercio/Vivienda), -Gasolina, gasóleos y kerosenos (Automoción) -Asfalto (Carreteras). 8

9 GAS NATURAL El gas se agotará en el Se extrae en las mismas zonas en donde se encuentra el petróleo o las bolsas de petróleo. Se encuentra en la parte superior de la bolsa petrolífera. Su uso principal es cómo combustible doméstico e industrial DISTRIBUCION POR CONSUMO ES: Centrales eléctricas 26% Uso doméstico 26% Industria 48% CARBÓN Proceden de plantas que quedaron enterradas hace unos años. Es fácil de obtener y utilizar, al ritmo actual se agotara en el El humo y la ceniza contaminan bastante lo que provoca efecto invernadero y la lluvia ácida. B) PROCEDENTE DEL URANIO (NUCLEAR) VENTAJAS INCONVENIENTES Grandes reservas de uranio Tecnología bien desarrollada Gran productividad, con pequeñas cantidades se obtiene gran cantidad de energía Aplicación pacífica y médica Elevado riesgo de contaminación en caso de accidente Producción de residuos radioactivos peligrosos a corto y largo plazo Difícil almacenamiento de los residuos producidos Elevado coste de instalación y mantenimiento Posibilidad uso no pacífico 9

10 ENERGIA NUCLEAR Se libera al romper átomos de elementos como el uranio, mediante un proceso llamado fisión nuclear. Tiene dos grandes inconvenientes: residuos muy peligrosos activos durante muchos años y accidentes graves y de contaminación radioactiva con efectos sobre la vida y la salud. Se transforma en energía eléctrica. Una parte importante del suministro de energía eléctrica en los países desarrollados procede de esta fuente PRINCIPALES ENERGÍAS RENOVABLES A. ENERGÍA HIDROELÉCTRICA Es la energía asociada a los saltos de agua ríos y embalses y se utiliza para generar energía eléctrica de calidad, y su aportación es relativamente importante en España VENTAJAS Energía Limpia No contaminante Transformación directa Renovable INCONVENIENTES Imprevisibilidad de las precipitaciones Capacidad limitada al embalse Impacto medioambiental en ecosistemas Costes iniciales elevados (construcción embalses) B. ENERGÍA EÓLICA Se transforma la energía mecánica del viento en energía eléctrica por medio de molinos. 10

11 VENTAJAS Energía Limpia Sencillez de los principios aplicados Conversión directa Comienza a ser competitiva INCONVENIENTES Intermitencia de los vientos Dispersión geográfica Impacto ambiental en los ecosistemas Generación de interferencias Difícil almacenamiento C. ENERGÍA SOLAR Es la energía asociada a la radiación solar y existen dos posibilidades de transformar la energía del sol Energía Fotovoltaica: Transforma la energía del sol en electricidad gracias a células de silicio o fotovoltáicas Energía Termosolar: Transforma la energía del sol en calor. VENTAJAS Energía Limpia Sencillez de los principios aplicados Conversión directa Comienza a ser competitiva INCONVENIENTES Variaciones en el tiempo de irradiación Solo en algunas partes del planeta Gran superficie de captación para aprovechamiento a gran escala Difícil almacenamiento Este cuadro es relativo a la fotovoltaica 11

12 D. BIOMASA Fue la fuente de energía más importante hasta que llegó la revolución industrial. En los países no industrializados sigue siendo una de las fuentes de energía prioritaria. Es la energía asociada a los residuos orgánicos generados en la transformación de productos agrícolas, forestales y a los residuos sólidos urbanos. Se trata de aprovechar la energía interna de estos residuos. También se cultivan grandes superficies específicamente para producir biomasa. Se puede transformar en combustibles sólidos (carbón vegetal), líquidos (alcohol y otros) y gaseosos (biogás). De su combustión se puede obtener energía eléctrica. En España representa un 3 % del balance energético global. VENTAJAS Favorece el reciclaje de residuos urbanos Contribuye a la mejor limpieza de los bosques Aprovecha terrenos no válidos para el cultivo INCONVENIENTES Grandes superficies de cultivo Tecnología en desarrollo E. ENERGÍA GEOTÉRMICA Es la energía interna y cinética asociada al vapor de agua que sale directamente a la superficie en zonas volcánicas y al aumento de temperatura que se produce conforme profundizamos en la superficie terrestre. Se transforma en energía eléctrica o en energía térmica para calefacción. VENTAJAS Limpia Donde se da es abundante INCONVENIENTES Solo aprovechable en sitios concretos Tecnología en desarrollo 12

13 3. SITUACIÓN ACTUAL DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES EN ESPAÑA En el año 2004 la aportación de las energías renovables al balance energético nacional, en términos de energía primaria, fue del 6,3 % según se desprende de los datos recogidos en el siguiente cuadro. CONSUMO DE ENERGÍA 14% 16% 6% 54% Petróleo Gas Carbón Renovables Nuclear 10% Fuente IDAE El consumo total de las energías renovables en España ascendió a 7,3 millones de toneladas equivalentes de petróleo. En cuanto a la distribución de cada una de las energías renovables al balance energético global destaca la biomasa con 3%, la hidroeléctrica con 1,9 % y la eólica con 0,6 %. El consumo de las energías renovables en España quedaría de la siguiente forma: 13

14 La contribución de las energías renovables en España para la producción de energía eléctrica sería: 14

15 La tabla recoge la contribución de las Comunidades Autónomas a las diferentes áreas renovables, en términos de energía primaria para el año La biomasa recogida en esa tabla incluye los valores correspondientes a biogas y biocarburantes. Como puede observarse, Castilla y León ( tep), Galicia ( tep), Andalucía ( tep) y Cataluña ( tep) son globalmente las que realizan una mayor aportación, representando en conjunto el 60,7% del total de la producción energética con este tipo de energías y siendo la energía hidráulica y la procedente de la biomasa las de mayor peso. La mayor producción eléctrica con energías renovables se da en Castilla y León ( GWh), y Galicia (7.255 GWh) que conjuntamente producen casi el 46% del total, fundamentalmente debido a la producción de energía con centrales hidroeléctricas. Se aprecia también que Andalucía ( tep), Galicia ( tep), Castilla y León ( tep) y Cataluña ( tep) son las Comunidades Autónomas con mayor contribución a las energías renovables para usos térmicos. SITUACIÓN EN ANDALUCÍA El reparto de consumos en España difiere del de Andalucía. En ambos el mayor peso lo tiene el petróleo y sus derivados (50,9% en España y 54,1% en 15

16 Andalucía en el año 2003), pero mientras que en el ámbito nacional el gas natural es la segunda fuente más demandada (15,6%) seguida del carbón (14,9%), la nuclear (11,8%) y las energías renovables (6,7%), en la Comunidad andaluza el carbón supera al gas natural, con porcentajes del 17,9% y 17,5% respectivamente, seguidos de las energías renovables (5,6%) y del saldo importador de energía eléctrica (4,8%). Fuente: Sodean En energía final, los productos petrolíferos continúan siendo la fuente energética más demandada. En España representan el 59,5%, seguidos de la electricidad (18,8%), el gas natural (15,7%), las energías renovables (3,6%) y el carbón (2,4%). En Andalucía los derivados de petróleo cubren el 62,9% del total y la electricidad el 20,4%, con un mayor peso comparado con la situación a nivel nacional. Tras ellos se encuentran el gas natural (11,2%), las renovables (4,7%) y el carbón, cuyo consumo es prácticamente nulo (0,8%). Fuente: Sodean El aprovechamiento energético de las energías renovables dio lugar en 2003 a la producción de 993,6 ktep. La energía eólica y las tecnologías solares continúan con su evolución creciente, con tasas de variación anual en 2003 del 17,7% y 13,8%, respectivamente. 16

17 La evolución del consumo de energías renovables en Andalucía ha sido la siguiente: Respecto al consumo de energías renovables en Andalucía nos encontramos con un claro predominio de la biomasa (85,2%) seguido de la energía hidráulica (8,9%), eólica (4,2%) y solar (1,8%), tal como se muestra en el siguiente gráfico: 17

18 La distribución del consumo final de la energía renovable en Andalucía por provincias y su evolución sería la siguiente: SITUACIÓN DE LA PROVINCIA DE GRANADA En la provincia de Granada al igual que en el resto de Andalucía nos encontramos con que el consumo final de energía procede principalmente del petróleo seguida de la energía eléctrica y gas natural, tal como se muestra en el siguiente gráfico. 18

19 Fuente: Sodean 2003 La evolución desde el año 2000 nos muestra que lejos de producirse una disminución del consumo de petróleo se produce un importante aumento, existiendo un preocupante estancamiento en el consumo de energías renovables. Fuente: Sodean

20 4. PROBLEMÁTICAS MEDIOAMBIENTALES El medio ambiente es un entorno en el cual una organización opera, incluyendo el aire, el agua, la tierra, los recursos naturales, la flora, la fauna, los seres humanos y sus interrelaciones. La creciente preocupación por las consecuencias medioambientales, sociales y económicas del cambio climático y su reflejo en los compromisos derivados de los acuerdos de Kioto, junto al hecho de que la producción y el consumo de energía son los principales responsables de las emisiones de gases de efecto invernadero, sitúan al sector energético como clave para alcanzar los objetivos del acuerdo y a la eficiencia energética y el desarrollo de las energías renova bles como los principales instrumentos para conseguirlos. De los seis gases o grupos de gases del efecto invernadero, contemplados en el protocolo de Kioto, el CO2 representa por sí solo las tres cuartas partes del total, y más del 90% de aquél es de origen energético. EFECTO INVERNADERO qué consecuen cias tiene? qué es? Efecto de calentamiento mundial, debido a que la atmósfera es más permeable a la radiación solar de onda corta entrante, que a la radiación de onda larga saliente procedente de la tierra. Un acelerado cambio climático. Es el problema más grave que hay actualmente a nivel mundial. El incremento previsto de energías renovables en España para el 2010 supone evitar la emisión de 41,5 millones de toneladas de CO2 de las cuales 36,5 corresponden a la generación de electricidad y 5 a los usos térmicos de las energías renovables. 20

21 En general, la ausencia de emisiones de CO2, o el saldo neutro (en el caso de biomasa, biocarburantes, biogás) de las energías renovables en la producción de la electricidad y en su utilización para usos térmicos, sitúa a estas fuentes como elemento clave para el cumplimiento de los objetivos de KIOTO. OTRAS PROBLEMÁTICAS DE LAS ENERGIAS NO RENOVABLES. -Energía nuclear Su principal problema son los desechos radioactivos que se producen y que son de larga vida y tardan decenas de miles de años en regenerarse y no podemos olvidarnos del impacto demoledor que causaría en caso de accidente. -Carbón La minería del carbón y su combustión causan importantes problemas ambientales y tienen también consecuencias negativas para la salud humana. Las minas tienen un gran impacto visual y los líquidos que se desprenden son muy contaminantes por lo general. -Petróleo El petróleo causa una contaminación tanto al usarlo como al producirlo y transportarlo. 5. USOS Y APLICACIONES DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES. 21

22 La creciente sensibilidad medioambiental de la sociedad, sobre todo desde la década de los ochenta, propicia un crecimiento a medio plazo de las energías renovables, a pesar de que su coste hoy es superior al de las energías convencionales. Las previsiones de la Unión Europea a este respecto son que estas energías van a suponer un aporte significativo en la próxima década, en cualquier escenario, pero particularmente en los escenarios de desarrollo sostenible. España, que dispone de recursos en la mayor parte de estas energías, ha demostrado en varias de ellas capacidad para abordar su desarrollo, industrialización y comercialización. Las energías renovables son aquellas que utilizan recursos que se encuentran en la naturaleza y que son capaces de renovarse ilimitadamente. Estas son el sol, el agua, el viento o la biomasa vegetal o animal.. Estas las podemos encontrar en nuestro entorno que nos rodea. No tenemos que importarlas de ningún país. Están en nuestros valles, nuestros, ríos, nuestras montañas...etc. Es una energía limpia. Su impacto ambiental es mínimo, porque no utiliza recursos agotables y no generan contaminantes. Los tipos de energías renovables que podemos encontrar son las siguientes: Energía solar. Andalucía es una de las comunidades autónomas mas beneficiadas por el sol convirtiéndolo en uno de los principales elementos energéticos y posee un gran potencial de energía que cada día se desperdicia aportando al mundo en 20 minutos tanta energía como consume la humanidad anualmente, y está garantizado para los próximos millones de años. A pesar de que la energía solar en la más antigua de las fuentes de energías, sin embargo, no fue hasta la primera crisis energética de 1973, cuando se 22

23 comenzó la investigación científica y el desarrollo de la tecnología para el aprovechamiento de esta forma renovable de energía. La energía solar tiene dos principales formas de aprovechamiento: producir electricidad y calor. En el primer caso se conseguirá a través de la energía solar fotovoltaica y la segunda mediante la energía solar térmica. Son procesos que nada tienen que ver entre sí en cuanto a tecnología o aplicación. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Aplicaciones: La conversión térmica se realiza en los colectores solares planos para baja temperatura y mediante sistemas de concentración, para media y alta temperatura. Consiste en la utilización de paneles solares para calentar agua para usos industriales, piscinas, calefacción o más comúnmente para agua caliente sanitaria. Es una técnica sencilla que permite su uso tanto en el sector doméstico, como en los servicios o en las industrias. El calentamiento de agua mediante energía solar, más allá de ser una alternativa ecológica, se ha convertido en una tecnología económicamente atractiva y competitiva. En los últimos años se está produciendo un aumento notable de instalaciones de energía solar térmica a causa, por una parte, de la sensibilidad creciente de la sociedad hacia la necesidad de sustituir los combustibles fósiles y por 23

24 otra, de los avances en los sistemas que está dando lugar a una mejora de la calidad y reducción de costes. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA Pese a que todavía no está del todo desarrollado, ya es posible obtener energía eléctrica del sol. Su precio es aún elevado, pero sus aplicaciones son variadas y su rentabilidad cada vez mayor. La luz solar se transforma en energía a través de celdas y paneles fotovoltaicos. Estas celdas se desarrollaron en la década de los 50, para ser utilizadas por satélites espaciales. Están fabricadas con silicio. Varias celdas fotovoltaicas conectadas en serie forman un panel fotovoltaico. La energía generada por estos paneles puede utilizarse para alimentar hogares, automóviles eléctricos o negocios. Las celdas también se utilizan individualmente para pequeñas máquinas, como calculadoras. Una motivación muy importante para desarrollar la electricidad fotovoltaica es medioambiental. Se trata de una energía extremadamente limpia y muy abundante. Aplicaciones: La energía solar fotovoltaica se plantea como una solución ante el problema de la electrificación de las zonas rurales, ya que resulta inalterable con el paso el tiempo, no consume combustible y no precisa mantenimiento. No hace falta que el sol luzca para producir energía, ya que los días nublados se capta la luz que filtran las nubes, eso sí, con menos rendimiento, pudiéndose almacenarse en acumuladores para usarse durante la noche. Los usos de la energía obtenida a través de este medio, son de lo más variado. Desde la electrificación de viviendas rurales, sistema de bombeo para riego, depuradoras de agua, hasta la iluminación de carreteras. En caso de seguir disminuyendo el precio de las células solares su uso crecerá de manera importante en los países ricos en horas de sol, como España. 24

25 Energía eólica. La energía eólica aprovecha la energía cinética del viento y la convierte en electricidad, aunque también se puede aprovechar para usos mecánicos (p.e. bombeo de agua). Tradicionalmente se ha empleado en pequeñas instalaciones, a veces en combinación con la energía fotovoltaica. Recientemente ha tenido un despegue que se puede calificar de espectacular, instalándose numerosos parques eólicos para producción de electricidad a gran escala. A ello ha contribuido la mejora de las tecnologías y la reducción de los costes de la maquinaria: de hecho actualmente se encuentran en el mercado maquinas eólicas de cualquier tamaño, seguras y fiables. La producción de energía eléctrica eólica normalmente se asocia a la imagen de grandes lugares con numerosas y enormes maquinas en las colinas o en mar abierto: instalaciones a menudo no admiradas por las personas por el impacto visual sobre el paisaje y, cuando están cerca de las viviendas, por el ruido continuo que provocan. Las instalaciones eólicas de pequeño tamaño, en cambio, tienen un impacto visual y medioambiental sustancialmente nulo, de tamaño poco superior al de una antena parabólica. Se pueden utilizar de forma aislada o junto a paneles fotovoltaicos, para proporcionar electricidad a zonas aisladas o difícilmente 25

26 alcanzables por la red eléctrica (viviendas aisladas, reservas naturales, estaciones meteorológicas, refugios alpinos, etc.). Con las micro instalaciones eólicas hay un espacio significativo para producir energía eléctrica en pequeña escala, de forma sostenible y compatible con el medioambiente. LAS INSTALACIONES MICRO-EÓLICAS Las maquinas micro-eólicas, aunque sean parecidas a los aerogeneradores más grandes, constituyen un sector tecnológicamente diferente del de las maquinas de medio y gran tamaño: el micro-eólico está dirigido a mercados sectoriales muy específicos, con aplicaciones que requieren soluciones técnicas simplificadas y específicamente diseñadas. Generalmente, las instalaciones por debajo de kw se utilizan para producir energía eléctrica para el autoconsumo, mientras que en las de tamaño más grande una parte de la energía producida se destina a la venta. El impacto medio ambiental del micro-eólico es bastante bajo: las microturbinas tienen un tamaño mucho más pequeño respecto a los grandes aerogeneradores, necesitan espacios limitados y son relativamente poco visibles. Además las turbinas microeólicas están muy avanzadas en términos técnicos, económicos y aplicativos. De todos modos, cuando se encuentran cerca de los usuarios, hay que evaluar bien el impacto acústico: para reducir el ruido hay que elegir bien el modelo de turbina y el lugar de montaje. Muchos mayores son los beneficios: favorecen la generación difundida de energía eléctrica; evitan el tener que recurrir a otras formas de energía más contaminantes; representan una forma de generación eléctrica distribuida, sencilla y a menudo conveniente; permiten soluciones de conexión a la red difícilmente realizables de otra manera. Además, las aplicaciones micro-eólicas están favorecidas por la creciente sensibilidad hacia las problemáticas energéticas y medioambientales. Esta nueva conciencia induce los ciudadanos a dar una contribución directa a las soluciones sostenibles, adoptando para sus propias exigencias civiles o de pequeña empresa (turismo rural, granjas, refugios, usuarios domésticos aislados, segundas viviendas, etc.) microinstalaciones de fuentes renovables, en lugar de sistemas de generación tradicionales. Aplicaciones: 26

27 Las instalaciones micro eólicas de potencia inferior a 20 Kw., por sus características de adaptabilidad, sencillez tecnológica y costes reducidos, encuentran aplicación sobre todo para alimentar usuarios aislados desde el punto de vista eléctrico, donde no es económicamente viable la conexión a la red. También existen, aunque no sean numerosos, usuarios particulares e infraestructuras turísticas (establecimientos de turismo rural, granjas, camping, refugios, usuarios domésticos aislados en la montaña, el mar o en una isla) no conectados a la red. En estas situaciones se pueden usar aerogeneradores de pequeño tamaño combinados con paneles fotovoltaicos y generadores diesel (sistemas híbridos), dotados de sistemas de acumulación (baterías). Otras aplicaciones están relacionadas con la alimentación de sistemas de telecomunicación (repetidores, antenas de telefonía móvil instaladas lejos de la red eléctrica), sistemas de bombeo y drenaje, usuarios de iluminación publica que están lejos de la red eléctrica (carreteras, viaductos, túneles, faros, plataformas, semáforos, etc.). El micro-eólico puede tener un discreto potencial de aplicación incluso en las áreas naturales protegidas Energía Hidráulica Es la energía obtenida de la caída del agua desde una altura a un nivel inferior provocando el movimiento unas ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Para su desarrollo se necesitan construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para producir electricidad, con lo cual conlleva unas grandes inversiones de dinero. Las características más importantes de este tipo de energía son que es renovable y podemos encontrarla en nuestros ríos, cascadas, etc., además de que no es contaminante no necesitando una combustión que genere residuos, solamente aprovechando los desniveles del agua con lo cual no genera una transformación del paisaje y por ultimo los equipos utilizados para la obtención de energía son de tecnología nacional. 27

28 Las instalaciones de grandes dimensiones con embalses para millones de metros cúbicos de agua, aunque utilicen una fuente de energía renovable, tienen también un efecto negativo sobre el medio ambiente. Pueden provocar trastornos en los ecosistemas, modificando los flujos de los cursos de agua, dejando secos los ríos en largos tramos y por muchos meses al año, con graves daños para el patrimonio. Las consideraciones medio ambientales sobre las grandes instalaciones hidroeléctricas cambian radicalmente para las instalaciones hidroeléctricas de tamaño pequeño, por debajo de los 100 Kw. de potencia. Los beneficios medioambientales derivados de las instalaciones microhidráulicas son considerables: pueden proporcionar energía eléctrica a zonas que de otra manera estarían aisladas o alcanzables solo con obras de mayor impacto medioambiental; permiten realizar una política de distribución sobre el territorio de la producción de energía eléctrica; utilizan el recurso agua de manera equilibrada y controlada por las comunidades interesadas; ayudan a reducir la dependencia energética de los combustibles fósiles y además no producen emisiones de gas con efecto invernadero, ni otras sustancias contaminantes. Las instalaciones hidroeléctricas de pequeño tamaño representan por lo tanto una importante fuente energética renovable y pueden contribuir activamente al desarrollo sostenible del territorio en el que se implantan. Son numerosos los lugares aptos para el desarrollo de la energía hidráulica, teniendo también en cuenta que la tipología de los posibles usuarios es muy variada: entes locales, parques naturales, usuarios aislados, núcleos familiares, aldeas, empresas agrícolas y establecimientos de turismo rural, artesanos, empresas industriales, etc. 28

29 El hidroeléctrico en pequeña escala bien proporcionado y ubicado, resulta económicamente competitivo respecto a las otras fuentes energéticas renovables y, considerando los costes globales reales, también respecto a las fuentes energéticas tradicionales. Las instalaciones micro hidráulicas representan por lo tanto una forma de energía valiosa, porque con un impacto medioambiental muy bajo utilizan una fuente energética renovable, que de otra manera se perdería. Energía Biomasa La biomasa es el conjunto de materia orgánica renovable de origen vegetal o animal. Las plantas en su ciclo de vida acumulan la energía del sol mediante el proceso de fotosíntesis y posteriormente puede ser convertida en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal (biocarburantes). La biomasa energética está constituida por los residuos agrícolas y forestales, residuos de industrias agrícolas y forestales, residuos de animales, otros residuos biodegradables y los cultivos energéticos. En Andalucía destaca por su importancia la biomasa procedente del olivar (38% del producto del total de biomasa), constituida por las podas de los olivos y los subproductos de la industria de la elaboración del aceite (orujos). La transformación de estos combustibles permite la generación de energía térmica, que es autoconsumida fundamentalmente en los procesos de la industria oleícola, mientras que los excedentes son utilizados para la generación de energía eléctrica. 29

30 EL RESIDUO DEL OLIVAR ES UNA FUENTE INAGOTABLE DE ENERGÍA RENOVABLE PARA ANDALUCÍA. El uso de la biomasa aporta grandes beneficios como son energía limpia, renovable y autóctona, empleo de gran número de mano de obra en su recogida y tratamiento creando puestos de trabajo, ampliación del área industrial a zonas rurales y valorización de residuos entre otras. La energía derivada de la biomasa es renovable indefinidamente. Al contrario de las energías eólica y solar, la de la biomasa es fácil de almacenar. En cambio, opera con enormes volúmenes combustibles que hacen su transporte oneroso y constituyen un argumento en favor de una utilización local y sobre todo rural. Bosques: LA ÚNICA BIOMASA EXPLOTADA ACTUALMENTE PARA FINES ENERGÉTICOS ES LA DE LOS BOSQUES 30

31 La única biomasa explotada actualmente para fines energéticos es la de los bosques. No obstante, el recurso sistemático de a la biomasa de los bosques para cubrir la demanda energética sólo puede constituir una opción razonable en países donde la densidad territorial de dicha demanda es muy baja. En España sólo es razonable contemplar el aprovechamiento energético de la corta y seca y de la limpia de las explotaciones forestales (leña, ramaje, follaje, etc.), así como de los residuos de la industria de la madera. En este sentido, la oferta energética subyacente a las leñas ha sido evaluada en tep, partiendo de la base de que la producción de leña en t/ha es aproximadamente igual a la cuarta parte de la cifra correspondiente al crecimiento anual de madera, en m3/ha. Residuos agrícolas y deyecciones y camas de ganado: Estos constituyen otra fuente importante de bioenergía, aunque no siempre sea razonable darles este tipo de utilidad. En España sólo parece recomendable el uso a tal fin de la paja de los cereales en los casos en que el retirarla del campo no afecte apreciablemente a la fertilidad del suelo, y de las deyecciones y camas del ganado cuando el no utilizarlas sistemáticamente como estiércol no perjudique las productividades agrícolas. Siguiendo este criterio, en España se ha evaluado una hipotética oferta energética de tep procedentes de paja de cereales. Cultivos energéticos: Es muy discutida la conveniencia de los cultivos o plantaciones con fines energéticos, no sólo por su rentabilidad en sí mismos, sino también por la competencia que ejercerían con la producción de alimentos y otros productos necesarios (madera, etc.). En España se ha estudiado de modo especial la posibilidad de ciertos cultivos energéticos, especialmente sorgo dulce y caña de azúcar, en ciertas regiones de Andalucía, donde ya hay tradición en el cultivo de estas plantas de elevada asimilación fotosintética. No obstante, el problema de la competencia entre los cultivos clásicos y los cultivos energéticos no se plantearía en el caso de otro tipo de cultivo energético: los cultivos acuáticos. Una planta acuática particularmente interesante desde el punto de vista energético sería el jacinto de agua, que posee una de las productividades de biomasa más elevadas del reino vegetal (un centenar de toneladas de materia seca por hectárea y por año). Podría recurriese también a ciertas algas microscópicas (microfitos), que tendrían la ventaja de permitir un cultivo continuo. Así, el alga unicelular Botryococcus braunii, en relación a su peso, produce directamente importantes cantidades de hidrocarburos. 31

32 Métodos de conversión de la biomasa en energía La utilización práctica de las diferentes formas de biomasa requiere unas técnicas de conversión. Métodos termoquímicos: Estos métodos se basan en la utilización del calor como fuente de transformación de la biomasa. Están bien adaptados al caso de la biomasa seca, y, en particular, a los de la paja y de la madera. La combustión: Es la oxidación completa de la biomasa por el oxígeno del aire, libera simplemente agua y gas carbónico, y puede servir para la calefacción doméstica y para la producción de calor industrial. La pirólisis: Es la combustión incompleta de la biomasa en ausencia de oxígeno, a unos 500 ºC, se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal. Aparte de este, la pirolisis lleva a la liberación de un gas pobre, mezcla de monóxido y dióxido de carbono, de hidrógeno y de hidrocarburos ligeros. Este gas de débil poder calorífico, puede servir para accionar motores diesel, o para producir electricidad, o para mover vehículos. Una variante de la pirolisis, llamada pirolisis flash, lleva a 1000ºC en menos de un segundo, tiene la ventaja de asegurar una gasificación casi total de la biomasa. De todas formas, la gasificación total puede obtenerse mediante una oxidación parcial de los productos no gaseosos de la pirolisis. Las instalaciones en las que se realiza la pirolisis y la gasificación de la biomasa reciben el nombre de gasógenos. El gas pobre producido puede utilizarse directamente como se indica antes, o bien servir de base para la síntesis de un alcohol muy importante, el metanol, que podría sustituir las gasolinas para la alimentación de los motores de explosión (carburol). Métodos biológicos: La fermentación alcohólica es una técnica empleada desde tiempos antiguos con los azúcares, que puede utilizarse también con la celulosa y el almidón, a condición de realizar una hidrólisis previa (en medio ácido) de estas dos sustancias. Pero la destilación, que permite obtener alcohol etílico prácticamente anhídrido, es una operación muy costosa en energía. En estas condiciones, la transformación de la biomasa en etanol y después la utilización de este alcohol en motores de explosión, tienen un balance energético global dudoso. 32

33 A pesar de esta reserva, ciertos países (Brasil, E.U.A.) tienen importantes proyectos de producción de etanol a partir le biomasa con un objetivo energético (propulsión de vehículos; cuando el alcohol es puro o mezclado con gasolina, el carburante recibe el nombre de gasohol). La fermentación metánica es la digestión anaeróbica de la biomasa por bacterias. Es idónea para la transformación de la biomasa húmeda (más del 75 % de humedad relativa). En los fermentadores, o digestores, la celulosa es esencialmente la sustancia que se degrada en un gas, que contiene alrededor del 60% de metano y 40% de gas carbónico. El problema principal consiste en la necesidad de calentar el equipo, para mantenerlo a la temperatura óptima de 30-35ºC. No obstante, el empleo de digestores es un camino prometedor hacia la autonomía energética de las explotaciones agrícolas, por recuperación de las deyecciones y camas del ganado. 33

34 6.- AYUDAS. PROGRAMAS NACIONALES Programa de Fomento de la Investigación Técnica (PROFIT), Ayudas y subvenciones del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) Plan de Fomento de las Energías Renovables Ayudas a instalaciones de energía solar térmica para usuarios. Plan de Fomento de las Energías Renovables Ayudas a instalaciones de energía solar fotovoltaica para usuarios PROGRAMAS DE LA COMUNIDAD AUTÓNOMA ANDALUZA Programa PROSOL El elevado potencial de Energías Renovables que tiene Andalucía, con grandes posibilidades de utilizar la energía eólica, hidráulica, biomasa y solar, ha propiciado promover y expandir la utilización de estas fuentes energéticas mediante este programa. Se trata de un sistema de promoción y financiación de instalaciones de energías renovables promocionado por la Consejería de Trabajo e Industria de la Junta de Andalucía y gestionado por la Sociedad para el Desarrollo Energético de Andalucía SODEAN, S.A. 34

35 7.- ENLACES DE INTERÉS. Sociedad para el Desarrollo Energético de Andalucía. - Secretaría de Estado de Economía, de la Energía y de la PYME. Agencia Provincial de la Energía de Granada. - Portal dedicado a las energías renovables. - Web de la Asociación de Productores de Energías Renovables. - Web del Instituto tecnológico de energías renovables. - Web de amigos de las energías renovables. - Instituto para la diversificación y el ahorro de energía. - Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas. - Asociación Española Empresas Energía Solar y Alternativas. - Asociación de la Industria Fotovoltaica. - Foro Europeo de las Energías Renovables. - Todo lo que hay que saber sobre la construcción sostenible basada en la utilización de energías renovables. Página de la Asociación nacional de biocarburantes. Página de la editorial especializada en energías renovables: 35

36 8.- BIBLIOGRAFÍA. - Energías Renovables para el desarrollo. Thomson Paraninfo, SA. - Energías Renovables, Sustentabilidad y Creacion De Empleo de Emilio Menéndez Perez. Los Libros de Catarata. - Energías Renovables, de Mario Ortega Rodríguez. Thomson Paraninfo, SA - Energía Renovable práctica, de Iñaki Urkia Lus y Sebastián Urkia Lus. Pamiela - Energías Renovables, de Antonio Creus Solé. Ceysa. - Energías renovables, Aproximación a su estudio. PIORNO HERNÁNDEZ, A. Salamanca: Amarú, Energías Renovables para el desarrollo. JUANA, José María de; SANTOS, Florentino; MACÍAS, Manuel; HERRERO, Miguel Ángel; FRANCISCO, Adolfo de; HERNÁNDEZ, Jesús. Madrid: Paraninfo, De la economía ecológica al ecologismo popular. MARTÍNEZ ALIER, Joan.. Barcelona: Icaria, Medio ambiente en Europa, el informe Dobris / Agencia Europea De Medio Ambiente. Madrid : Ministerio de Medio Ambiente. AGENCIA EUROPEA DE MEDIO AMBIENTE - Cuadernos EOI, el medio ambiente en España. Madrid: Ediciones Mundi-Prensa, 1996 ARCE, R. - Guía para la realización de auditorias medioambientales en las Empresas. Madrid,1994 ASOCIACION ESPAÑOLA PARA LA CALIDAD -AECC- - Sociedad y medio ambiente. Madrid : Editorial Trotta, S.A., 1997 BALLESTEROS, JESUS - Población, ecología y medio ambiente. Pamplona : Ediciones Eunsa 1996 FERRER, M. - El análisis interdisciplinar de la problemática ambiental. Tomo: I / Maria Novo. Madrid : Fundación Universidad Empresa, 1997 NOVO, MARIA - Legislación del medio ambiente Madrid : Editorial Tecnos, 1997 SANCHEZ MORON, MIGUEL - El gran diccionario del medio ambiente y de la contaminación. Madrid : Ediciones Mundi-Prensa, 1996 SEOANEZ CALVO, MARIANO 36

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